Un'atmosfera di vapore acqueo intorno ad un esopianeta?

Un'équipe di astronomi ha compiuto la prima determinazione della composizione atmosferica di una super-Terra. Il pianeta in questione, GJ 1214b, potrebbe essere avviluppato da un esiguo strato di vapore acqueo oppure potrebbe presentare grosse nubi nei suoi cieli. Questa illazione comporta la creazione di altre ipotesi, come quella che prevede che il pianeta presenti una superficie ghiacciata. Se così fosse, non ci dovrebbero essere molte discrepanze con Nettuno, tranne che per le dimensioni.

«Questa è la prima super-Terra che scopriamo avere un'atmosfera - asserisce Jacob Bean, astronomo presso l'Harvard-Smithsonian Center ubicato a Cambridge - ma nonostante queste nuove scoperte, non possiamo ancora dire di che cosa sia fatta l'atmosfera. Questo mondo si sta comportando molto timidamente e ci nasconde la sua vera natura».

GJ 1214b, scoperto nel Dicembre 2009, è approssimativamente 2.7 volte più grande della nostra Terra e 6.5 volte più massiccio. Osservazioni antecedenti delle sue dimensioni e della sua massa hanno dimostrato che ha una bassa densità in relazione alla sua "mole", suggerendo agli astronomi che si questo pianeta è un corpo solido avvolto da un'imperscrutabile atmosfera.

Il pianeta orbita molto vicino alla sua stella, la quale presenta una colorazione molto scura, tanto che dista appena 0.014 unità astronomiche (1 unità astronomica corrisponde alla distanza che separa la Terra dal Sole, ossia circa 149 600 000 km) da GJ 1214. Secondo le nostre nozioni sull'esobiologia - nota più comunemente con il lemma «astrobiologia» - un pianeta con un'orbita così ridotta non potrebbe essere considerato un eventuale insediamento per qualsiasi forma di vita nota alla razza umana. Certo, può darsi che le nostre scarse ma complesse nozioni in questo campo siano errate oppure che esistono forme di vita extraterrestri di cui non conosciamo né le capacità di adattamento tantomeno i tratti somatici e gli organi interni.

Bean e il suo team hanno potuto discernere il pianeta utilizzando raggi infrarossi e avendo la fortuna di assistere ad un suo passaggio di fronte alla propria stella. Durante questi transiti, la luce filtra attraverso l'atmosfera, i cui gas assorbono la luce solare a particolari lunghezze d'onda, lasciando così alcune impronte chimiche visibili dalla Terra. Questa stessa tecnica è stata usata per studiare le atmosfera di pianeti affini a Giove orbitanti vicino alle loro stelle. Si è scoperto così che possiedono gas come l'idrogeno, il metano e il vapore di sodio.

Nell'atipico caso della super-Terra in questione, non sono state però rilevate queste impronte chimiche; ciononostante, questo non significa che non vi sono elementi chimici presenti. Al contrario, questa apparentemente banale informazione ha permesso agli scienziati di scartare alcune ipotesi sull'atmosfera di GJ 1214b e di restringere quindi le possibilità: l'atmosfera c'è, questo è certo, quindi - scartate le ipotesi precedenti - non può che essere di vapore acqueo o semplicemente caratterizzata da nubi in alta quota. Gli astronomi congetturano che le impronte chimiche non sono visibili poiché l'atmosfera sarebbe troppo irrisoria e sottile per poter essere rilevate da Terra.

«Un'atmosfera di vapore sarebbe molto densa - circa un quinto del volume del vapore acqueo - rispetto a quella della nostra Terra, con un'atmosfera che è per cinque quarti azoto e un quinto ossigeno con solamente una percentuale infinitesimale di vapore» osserva Bean, vaticinando che «entro il prossimo anno dovremmo teoricamente avere risposte concrete sulla natura di questo pianeta».

L'équipe ha meticolosamente esaminato GJ 1214b usufruendo del potente telescopio terrestre VLT, acronimo di Very Large Telescope. Il VLT ha sede al Paranal Observatory in Cile.

«Questo è un importante passo avanti, che limita le nostre ipotesi sull'atmosfera di questo pianeta» conclude Douglas Hudgins, scienziato per il "Programma dell'Esplorazione degli Esopianeti" a Washington. «Mondi bizzarri come questo fanno di questa scienza uno dei campi dell'astrofisica più inoppugnabili».